پارامترهاي موثر بر تغييرات تنش برشي داخل ميكرو رگ ها

Effective parameters on variation of wall shear stress in microvessels

تغييرات تنش برشي در ميكرورگ ها، با توجه به آسيب رساندن به لايه اندوتليال، تغيير در نفوذ و رسوب جرم در داخل ميكرو رگ ها مي تواند به عنوان عامل تشكيل پلاك هاي چربي و فاكتور مهم در ايجاد بيماري هاي قلبي محسوب شود. با توجه به اهميت موضوع، هدف از اين مقاله، بررسي پارامترهاي موثر بر تنش برشي وارد بر ديواره ميكرورگ مي باشد. در مقاله حاضر، از روش تركيبي روش شبكه بولتزمنمرز غوطه ور، جهت شبيه سازي حركت گلبول قرمز در داخل جريان پلاسما استفاده شده است. لازم به ذكر است كه گلبول قرمز تاثير بسزايي بر تغييرات تنش برشي دارد و در اين راستا نتايج حاصل، حاكي از تاثير شگرف رفتار رئولوژيك خون بر تغييرات تنش برشي است. همچنين نتايج به دست آمده نشان دهنده تاثير درصد گرفتگي و محل قرار گيري گلبول قرمز در نواحي مختلف گرفتگي بر تنش برشي و در نتيجه احتمال بروز بيماري هاي قلبي، عروقي مي باشد. لازم به ذكر است كه نتايج حاصل با نتايج عددي موجود براي ميكرو رگ ها، ارزيابي شده و نتايج، حاكي از توانايي روش شبكه بولتزمن در شبيه سازي مسائل پيچيده به خصوص مدلسازي جسم جامد انعطاف پذير معلق در سيال است.

The variation of wall shear stress (WSS) in the microvessels may damage the endothelial layers. It also changes the mass diffusion and sediment and may be considered as an important factor in the formation of the fatty plaques and causing heart disease. According to the importance of the issue, the aim of this paper is to study the effective parameters on the wall shear stress in microvessels. In this paper, the hybrid method, combined lattice Boltzmann and immersed boundary methods is used to simulate the red blood cell (RBC) motion in the plasma flow. It should be mentioned that red blood cell has significant effect on WSS, in this regard the present results show that the blood rheological behavior has the important effect on WSS. The results also demonstrate the effect of stenosis severity and RBC location in different regions on wall shear stress and consequently causing heart, coronary disease. It should be noted that the presented results have been evaluated by previous numerical results for microvessels and the results show the ability of lattice Boltzmann method to simulate complex problems especially for modeling the deformable solid objects suspended in the fluid.